هنوز هم بسیاری از افراد تصور می‌کنند که پلاستیک‌ها در دماهای بالا، مانند بالاتر از 100 °C، نرم می‌شوند و اجزای سازنده آن‌ها ممکن است به سطح مهاجرت کنند. این دیدگاه معمولاً به دلیل آشنایی با پلاستیک‌های رایج برای کاربردهای معمولی مانند بسته‌بندی‌های یکبار مصرف است. اما اگر به پلاستیک‌ها از منظر مهندسی نگاه کنیم، متوجه خواهیم شد که خانواده پلاستیک‌های مهندسی قادرند در دماهای بالاتر از 100 °C برای مدت طولانی سرویس‌دهی کنند. این مقاله شما را با دسته‌ای پیشرفته‌تر از این مواد، یعنی سوپر ترمو پلاستیک‌های مهندسی، آشنا می‌کند؛ پلاستیک‌هایی که توانایی رقابت با فلزات در شرایط دمایی بسیار بالا را دارند.
تقسیم‌بندی پلاستیک‌ها بر اساس دمای کاربری
پلاستیک‌ها بر اساس محدوده دمای کاربری به چهار گروه اصلی تقسیم می‌شوند:
- پلاستیک‌های معمولی (Commodity): مانند PE, PP, PVC
- پلاستیک‌های مهندسی (Engineering): مانند PC, POM, PBT, PA
- پلاستیک‌های با دمای عملکردی بالا (High Temperature): مانند PPS, PSU, PEI, LCP
- پلاستیک‌های با دمای کاربری بسیار بالا (Extreme Temperature): مانند PAI, PI, PEEK
در این مقاله به بررسی دو گروه آخر خواهیم پرداخت. پلاستیک‌هایی که می‌توانند در دماهای بالاتر از 150 °C به طور طولانی‌مدت و حتی تا 300 °C به صورت کوتاه‌مدت سرویس‌دهی کنند.
ویژگی‌های برتر سوپر ترمو پلاستیک های مهندسی
این پلاستیک‌ها علاوه بر پایداری دمایی، دارای ویژگی‌های دیگری نیز هستند:
- مقاومت شیمیایی بالا
- پایداری در برابر شعله و تشعشع
- سایش کم
- استحکام و مدول مکانیکی معادل فلزات
اما باید توجه داشت که قیمت این مواد ممکن است تا ده برابر پلاستیک‌های معمولی باشد.
پرکاربردترین سوپر ترمو پلاستیک های مهندسی
- پلی بنزیمیدازول (PBI)
- پلی ایمید (PI)
- پلی اتر اتر کتون (PEEK)
- پلی آمید ایمید (PAI)
- پلی فنیل سولفون (PPSU)
- پلی اتر ایمید (PEI)
- پلی آریلات (PAR)
این مواد با استفاده از الیاف تقویت‌کننده مانند الیاف کربن، گرافیت و شیشه بهبود می‌یابند که مدول و استحکام مکانیکی آن‌ها را افزایش می‌دهد.
آینده پلاستیک‌های مهندسی
سوپر ترمو پلاستیک‌های مهندسی با داشتن اجزای شیمیایی مقاوم، نظیر حلقه‌های آروماتیکی، راه‌حل‌هایی ایده‌آل برای کاربردهایی هستند که نیاز به پایداری دمایی، مقاومت شیمیایی و مکانیکی بالا دارند. در بخش‌های آینده به بررسی جزئی‌تر هر یک از این پلاستیک‌ها خواهیم پرداخت.
